JP2002527285A - 多点プレテンショナ・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 車両（２０）の複数の搭乗者の周りの残存するシート・ベルト（３８）の弛みを取り除くためのシステム（３０）は、各搭乗者の周りに固定可能な複数のシート・ベルト（３８）アセンブリを有する。各シート・ベルト・アセンブリには、ラップ・ベルト部（４４）、舌部（４０）とバックル（５０）が含まれる。ラップ・ベルトの一端は支持部材に固定され、ラップ・ベルトの他端は舌部に接合されている。バックルは接続部材の一端に固定され、ベルト締め具は各接続部材の第２の端部に固定されていて、通常は、各搭乗者の周りの各シート・ベルト・アセンブリを同時に締める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、一般に自動車の安全拘束システムに関し、より詳細には、単一のプ
レテンショニングまたはベルト締付け装置を利用して、それぞれの車両搭乗者の
周りに固定された複数のシート・ベルトの弛みを同時に取り除くことができるプ
レテンショニング・システムに関する。

【０００２】 プレテンショナまたはベルト締め具は、シート・ベルト・システムのある部分
を締め付けるために使用され、衝突時に搭乗者の周りの弛みを取り除くものであ
る。車両の減速の結果として車両搭乗者が前方へ動き始める前に、この弛みは取
り除かれる。

【０００３】 一般的な衝突の進行状況としては、車両搭乗者はシートに固定されており、衝
突が発生して２０ミリ秒後に、前方へ動き始める。ベルト締め具は、車両搭乗者
が前方へ動く前に作動して車両搭乗者の周りのシート・ベルト・システムの弛み
を取らなければならない。一般的には、プレテンショニング・システムは、１つ
または複数の衝突センサおよびそれに対応する電子制御システムにより生成され
る制御信号を受けて、迅速に作動し、約１０ミリ秒で弛みを取り除くように設計
されている。

【０００４】 従来技術では、シート・ベルト・プレテンショニング・システムには２つの基
本的種類がある。第１は、引き込み装置のスプールと三点式シート・ベルト・シ
ステムのショルダ・ベルトを用いるものである。衝突時には、種々の手段によっ
て、スプールが逆方向へ巻きまたは引き込んで、一般にシート・ベルト・システ
ムのショルダ・ベルト部の弛みを取り除き、搭乗者を所定の位置に保持する。他
の種類のプレテンショニング・システムはバックル・プレテンショナといわれる
ものである。バックル・プレテンショナは一般にはシート・ベルト・ウェビング
の１本のベルトにより、またはケーブルによってシート・ベルト・バックルに接
続されている。これらバックル・プレテンショニング・システム（引き込みシス
テムも同様）は、燃焼する爆発性エレメントを含んでおり、これによりバックル
は下向きに引かれ、搭乗者の周りの弛みを少なくするようになる。従来技術では
、通常、各ショルダ・ベルト（引き込み装置プレテンショナ用）または各バック
ル（バックル・プレテンショナ用）に対応して１つの爆発性エレメントが示され
ていた。

【０００５】 本発明の目的は、複数のシート・ベルト・システムの弛みを取り除くことがで
きる単一のプレテンショニング装置を提供することである。この目的は、請求項
１に記載されている車両の複数の車両搭乗者の周りの弛みを取り去るシステムに
よって達成される。

【０００６】 （発明の詳細な説明） 図１は、車両２０の搭乗者用区画の代表的な後部の等角図を示している。搭乗
者用区画２２には、３人の車両搭乗者（図示せず）が着座できる充分な広さの後
部ベンチ・シート２４が配置されている。車両シートは従来のものとほぼ同じで
ある。シート２４のアウトボード部２４ａ、２４ｂの上にはそれぞれ三点式シー
ト・ベルト・システム３０が配置されている。これらシート・ベルト・システム
は、ブラケット３４によってシートのフレーム構成要素に接続された公知の構造
の引き込み装置３２を含んでいる。さらに、各システム３０は、アンカー３６と
１本のシート・ベルト（シート・ベルト・ウェビング）３８を含んでいる。舌部
４０は摺動可能にシート・ベルト３８に受けられ、シート・ベルトをショルダ・
ベルト部（ショルダ・ベルト）４２とラップ・ベルト部（ラップ・ベルト）４４
に分割している。従来技術で知られているように、舌部は合わせバックル５０内
でロックされるように設計されている。通常作動時には、舌部４０はシート・ベ
ルト３８内に受けられており、舌部４０ａはシート・ベルト６０内に受けられる
。図１からわかるように、両シート・ベルト・システム３０は実質的に同一であ
る。

【０００７】 引き込み装置３２は非常ロッキング引き込み装置（ＥＬＲ）となることができ
、この引き込み装置によって、非常事態発生まではシート・ベルトを自由に引き
出し引き込むことができ、非常時には、種々のウェブと車両センサが引き込み装
置をロックし、さらにベルトを引き出せないようにしている。この種の引き込み
装置は、従来技術ではよく知られている。これに代えて、引き込み装置は、従来
技術でよく知られているように、モード切換え機構を具備する非常ロッキング引
き込み装置であるＥＬＲ／ＡＬＲ引き込み装置とすることもできる。このモード
切換え機構によって、ショルダ・ベルト４２が予め決められた量だけ引き込み装
置から引き出されると、引き込み装置は自動的にロッキング状態へと切換えられ
る。

【０００８】 中央の搭乗者は、異なった種類のシート・ベルト・システムによって保護する
こともできる。示されているように、中央の搭乗者は二点式システム３０ａによ
り保護されている。通常、中央の搭乗者はシート２４の中央部２４ｃに着座して
いる。中央の搭乗者を保護するシート・ベルト・システム３０ａは、バックル５
０ａに固定されている舌部４０ａを具備する１本のシート・ベルト・ウェビング
３８ａを含んでいる。シート・ベルト３８ａの４１などの一端は、アンカー３６
ａを介して構造構成要素または車両のフレームまたはシートのフレームに固定さ
れている。

【０００９】 図１からわかるように、バックル５０、５０ａは各々１本のシート・ベルト・
ウェビングまたは細いフレキシブル・ケーブルであるフレキシブル接続部材に固
定されている。従来技術では、これらの接続部材は、車両床またはシートのフレ
ームに固定されていたり、別のプレテンショニング装置に取り付けられていた。
シート２４の一部２４ａ内に着座している搭乗者用のバックル５０の場合は、接
続部材６０の端部はループ状６２に形成される。シートの一部２４ｂに着座して
いる搭乗者に関連するバックルに関して、またバックル５０ａに関しては、これ
に対応する接続部材（１本のシート・ベルト・ウェビング）６０の端部が接続さ
れて、同じようなループ（または重ね合せループ）６２ａが形成される。ループ
は、接続部材の端部に取り付けられた他の材料によって形成することもできる。

【００１０】 図２は、２つのバックル５０と単一のバックル５０ａを同時に引いて、中央部
の搭乗者と同様に、アウトボードのそれぞれの搭乗者の周りに固定されているベ
ルト・システム内の弛みを取り除くために使用されるプレテンショニング機構８
０を示す。図２に示されるように、プレテンショナ８０は、従来のシート・ベル
ト引き込み装置（ロータリ）プレテンショナの多くの構成要素を含んでいる。さ
らに詳しくは、プレテンショニング装置８０は、フレーム８４を含んでいるシー
ト・ベルト引き込み装置８２を含んでいる。スプール８６はフレーム８４に回転
するように支持されている。図３に示されているように、スプール８６はスロッ
ト８８を含んでいて、このスロットを介して他の１本のフレキシブル・シート・
ベルト材（締付け部材）９０がねじ込まれる。シート・ベルトはスロットを介し
て単にねじ込まれ、またはウェビングはスプールに動かないように固定される。
本発明の好ましい実施形態では、引き込み装置８０は車両の減速度に応答するよ
うに設けられた車両センサを含んでおり、さらにこのセンサにより、作動時には
ロッキングつめ（図示せず）はロック歯９２と係合してスプール８６がさらに回
転するのを防止する。ロッキングつめとロック歯９２の上記のような構造は、従
来技術ではよく知られている。プレテンショニング装置８０は、作動時には、矢
印１０２で示される方向へスプールを回転させるプレテンショナ１００を含んで
いる。本発明では、やや大きい種類の引き込み装置（ロータリ）プレテンショニ
ング機構が使用される。図２で示されるように、プレテンショナ１００は長方形
本体１１０を含んでいる。ある量の爆発材１１２が本体の左側部分内に配置され
ている。スプール８６は本体内へ延びる伸長シャフトを含むこともできる。円形
であって、歯付きのスパー・ギヤがスプールのシャフトに固定されている。１つ
または複数の衝突センサによって衝突の発生が検出されると、制御ユニットによ
り制御信号が生成され、この信号が爆発材１１２を作動させて、燃焼生成物を生
成する。これら燃焼生成物は本体１１０内でラックを右へ押して、スプールに固
定されているスパー・ギヤを回転させる。スプールが回転すると、プレテンショ
ニング装置のどちらかの側部に配置されている接続部材９０（部分９０ａ、９０
ｂを含んでいる）の各側部がスプールの周りに巻かれるようになる。さらに、ス
プールが回転すると、スプールに設けられているロック歯９２はロックつめにか
かる。このときロックつめは車両センサにより歯とロッキング係合する位置に置
かれている。その後、ロッキングつめは歯９２とロック接触して、部分９０ａと
９０ｂがスプールから突き出ないようにし、衝突時に車両搭乗者によりラップ・
ベルトに負荷がかかったとき、バックルが外向きに動くのを防止する。図１と図
２からわかるように、締付け部材（シート・ベルト部）９０の端部１２０ａ、１
２０ｂは、ウェビング・ループ６２、６２ａ内で各々受けられるループ状固定装
置１２２に固定されている。

【００１１】 １つのプレテンショニング装置８０が作動すると、シート・ベルト９０がスプ
ール８６の周りに巻かれ、締付け部材（ウェビング部）９０が縮められる。締付
け部材９０の端部１２０ａ、１２０ｂが、各バックル５０、５０ａに固定されて
いる各接続部材（シート・ベルト部）６０を引いて、バックルを下向きにシート
内に引き込み、車両搭乗者の周りのシート・ベルトの弛みまたはたるみを減らす
。

【００１２】 プレテンショニング装置が作動すると、スプールが部分９０ａ、９０ｂを回転
させるので、フレキシブル部材９０の長さは短くなり、接続部材６０を下向きに
引く。引く方向は、バックルの位置とプレテンショニング装置８０の位置に応じ
たある角度になる。接続部材６０を下向き、つまり座席面にほぼ垂直に引きたい
場合は、ウェブ部９０ａ、９０ｂは、シート内の開口部１２６のほぼ下に位置し
ている大きいサイズのリング１２４を介してねじ込まれ、この開口部を介して接
続部材６０がねじ込まれる。

【００１３】 図４ないし図６では、上記に代わる本発明の別の実施形態を示す。フレキシブ
ル・ウェビング９０は、ケーブルの２つの区間１３０ａ、１３０ｂで置き換えら
れている。ケーブル区間１３０ａ、１３０ｂの１３６ａ、１３６ｂなどの遠端部
は、スプール８６’内の開口部１３４内で受けられ、ロックされる。各ケーブル
区間は、対応するバックル５０、５０ａに接続されている接続部材６０のループ
６２の周りに固定されたループ１３６内で終端している。ケーブル終端部１３８
は、各ループ１３６を形成するため各ケーブル区間の折り返し部分を固定するた
めに使用される。各ケーブルは、取付け穴１４２を有するガイド・ブラケット内
で受けられている。各ガイド・ブラケットは、開口部１４２を介して受けられる
固定具により、車両またはシートの構造構成要素に固定されている。各ケーブル
・ブラケットは、弓形の溝１４４を含んでおり、この溝はケーブルの方向を変え
るために使用される。この実施形態の動作は上記で説明した動作と同じである。
プレテンショニング装置８０の作動時には、スプール８６’は回転してケーブル
区間１３０ａ、１３０ｂを巻き付ける。この動きによって、バックル５０、５０
ａは下向きに引かれ、車両搭乗者の周りの弛みをなくすようになる。

【００１４】 図７および図８に示されているように、バックル５０、５０ａに対応している
ウェビング・ループ６２は、レッグ１５０ａ、１５０ｂと中央部１５２を有する
Ｙ形ケーブル・アセンブリ１４０に固定されている。各ケーブル・レッグまたは
部分１５０ａ、１５０ｂの上端部は、図５に示したのと同様にしてループ１３６
に形成されている。ループ１３６は、接続部材６０のループ端部６２に固定され
ている。中央部材１５２の端部１５２ａは、８０などのプレテンショニング装置
または公知の形式の直線プレテンショナ１６０に固定されている。直線プレテン
ショナは、それ自体を構造部材に固定するためのブラケット１６２を含んでいる
。直線プレテンショナは従来技術では公知であり、可動ピストンを有するチュー
ブを含んでいる。ケーブルの端部１５２はピストンに固定されている。ピストン
はチューブ内を下方に動き、車両搭乗者の周りのシート・ベルトを締め付けるよ
うにレッグ１５０ａ、１５０ｂを動かす。チューブおよび／またはピストンは、
公知の形式のロッキング機構を含んでもよい。この機構は、締付け方向の動きは
可能であるが、ベルト弛み方向にはピストンが引かれない一方向クラッチとして
働く。車両によっては、シート・ベルト・システムにエネルギー吸収機能を使用
することが望ましい場合もある。この機能によって、シート・ベルトは最初に車
両搭乗者を締め付けるが、シートにロックせず、衝突が進行すると車両搭乗者は
前方へ動けるようになる。あるエネルギー吸収機構では、ピストンが制御可能に
ベルト弛み方向へ動けるようにすることで（ピストンが弛みを減らした後で）、
直線プリテンションのロッキング、一方向クラッチを変更しているものもある。
この種のエネルギー吸収機構は、ピストンに連結し、チューブからの材料を切断
するかまたは抽出するカッティング部材を含んでいて、衝突エネルギーを吸収ま
たは放出する。この種の機構は従来技術ではよく知られている。同様に、エネル
ギー吸収機構をロータリ・プレテンショニング装置に設けることもできる。引き
込み装置などのロータリ装置に使用されているエネルギー吸収機構では、ロック
・ホイール（ロック歯を含んでいる）に接続された一端と、スプールの一端に接
続されている他端とを有するトーション・バーがよく使用される。例えば、ロッ
クつめの動きによりロック・ホイールがロックされて、衝突時に車両搭乗者によ
りシート・ベルト（スプールに接続されている）に負荷がかかると、スプールと
トーション・バーが捩れる（エネルギーを吸収する）。

【００１５】 図９と図１０は、本発明のさらなる実施形態を示す。図９は３つの着座位置２
４ａ、２４ｂと２４ｃを有するシート形態を示している。３つのベンチ・シート
が示されているが、着座位置は図１のベンチ・シートと同じと考えることができ
る。図９では、シート・ベルト引き込み装置３２は、シートから離れた位置にあ
り、車両のＢまたはＣピラーなどの近傍ピラーの最下端に配置されている。引き
込み装置３２は、図１に示されるように、シートに組み込むこともできる。プレ
テンショニング装置２００は、中央着座位置２４ｃの下に配置されている。プレ
テンショニング装置は、ベアリング２０４ａ、２０４ｂにより回転可能に支持さ
れたバー２０２を含んでいる。第１のスプール２０６ａはバーの端部２０８ａに
固定されている。第２のスプール２０６ｂはバー２０２の端部２０８ｂに固定さ
れている。シート・ベルト・ウェビングまたはケーブルなどの接続部材６０は、
各スプール２０６ａ、２０６ｂの周りに巻かれる。各接続部材６０の他端は、バ
ックル５０またはバックル５０、５０ａの組合せ材に接続されている。レバー２
１０は、バー２０２に固定されている。図１０に示される実施形態では、レバー
２１０はバー２０２の中央部にあるが、従来のどの位置にも配置することができ
る。テンショニング装置２２０はレバーに動作可能に固定され、テンショニング
装置２２０は、チューブ形状ハウジング２３０を含んでおり、このハウジング内
にはある量の爆発材２３２が配置されている。ピストン２４０は、爆発材２３２
の上流に配置されている。プッシュ・ロッド２４２はピストンに接続されていて
、ハウジング２３０から延びている。爆発材が作動すると、爆発生成物はピスト
ンをチューブの中で下向きに押し、プッシュ・ロッドが押されてレバー２１０を
矢印２４２の方向へ動かして、スプール２０４ａ、２０４ｂを回転させ、接続部
材６０を下向きに引いて車両搭乗者の周りのシート・ベルトを締め付ける。ピス
トンとチューブは、テーパー状溝と溝内に複数のボールを含んだ公知のロッキン
グ機構を具備することもできる。このロッキング機構は、矢印２４０の方向へは
ピストンを動かすが、逆方向へは動かさない一方向クラッチとして働く。この逆
方向のわずかな動きによってボールが傾斜溝に乗り上げてチューブの内壁に噛み
込み、逆方向へさらに動かないようにする。プッシング・タイプの装置は、作動
時にレバーを作動位置まで引くプレテンショナ１６０とケーブル１５２で置き換
えることができる。公知の構造のトーション・バー・シート・ベルト引き込み装
置３２を使用して、エネルギーを吸収することができる。

【００１６】 図１１は、本発明の他の実施形態を示す。図９と図１０のレバーおよび／また
はケーブル駆動装置は、取り外され、直接駆動プレテンショニング装置２５０で
置き換えられている。この実施形態では、装置２５０は、支持部材への開口部２
５４を介して受けられるボルト（図示せず）によって固定されているハウジング
２５２を含んでいる。ハウジング内を直線的に動くことができる歯付き可動ラッ
クがハウジング内に配置されている。ラックの一端は、爆発材２５６に近接して
配置されている。ラックは駆動歯を備えている。ハウジング内で受けられるバー
２０２の一端は歯スパー・ギヤ（または他のギヤ）に固定され、ハウジング内で
回転するように支持されている。最初は、ラックがスパー・ギヤと係合しないよ
うに保持されている。爆発材が作動すると、ラックはスパー・ギヤと係合し、ギ
ヤを回転させる。この回転によって、スパー・ギヤに取り付けたバー２０２が回
転し、各スプール上の接続部材６０を巻きつけて、車両搭乗者の周りのシート・
ベルトを締め付ける。

【図面の簡単な説明】

【図１】 車両乗車区画内の後部シートの正面図である。

【図２】 図１に示すシート・ベルト・システムで使用できるプレテンショニング装置を
示す図である。

【図３】 図２に示すプレテンショニング装置の一部であるスプールを示す図である。

【図４】 本発明の代替実施形態を示す車両乗車区画の後部の等角図である。

【図５】 本発明のこの第２の代替実施形態の主要な構成要素の拡大図である。

【図６】 テンション・ケーブルとスプールの関係を示す等角図である。

【図７】 本発明のさらなる代替実施形態を示す図である。

【図８】 本発明のこの第３の実施形態の主要な構成要素の拡大図である。

【図９および図１０】 本発明のさらなる実施形態を示す図である。

【図１１】 本発明の追加された実施形態を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォーサイス，ダグラス・エル アメリカ合衆国・48310・ミシガン州・ス ターリング ハイツ・チャペル ドライ ブ・343 Ｆターム(参考） 3D018 MA02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれの車両搭乗者を固定可能な複数のシート・ベルト・
   アセンブリであって、各シート・ベルト・アセンブリは、ラップ・ベルト（４４
   ）部と、舌部（４０）と、バックル（５０）とを含んでおり、ラップ・ベルトの
   一端は支持部材に固定され、ラップ・ベルトの他端は動作可能に舌部に接合され
   、バックルは舌部とインターロックされ、バックルは接続部材の一端に固定され
   、接続部材は対向する第２の端部を有するシート・ベルト・アセンブリと、 各接続部材の第２の端部に固定され、それぞれの車両搭乗者の周りの各シート
   ・ベルト・アセンブリを同時に締め付けるためのベルト締付け手段と を備える、複数の車両搭乗者の周りの残存するシート・ベルト（３８）の弛みを
   取り除くシステム（３０）。
2. 【請求項２】 前記ベルト締付け手段が、 フレームに取り付けられたスプール（８６）であって、そこを通るスロットを
   含んでいるスプールと、 スプール中を延びるフレキシブル引張り部材（９０、９０ａ、９０ｂ）であっ
   て、第１のバックルの接続部材の第２の端部に固定された第１の端部、および他
   のバックルの接続部材の第２の端部に接続された第２の端部を含んでいるフレキ
   シブル引張り部材と、 スプールに動作可能にリンクされており、フレキシブル引張り部材をその中に
   巻き取り、それにより各シート・ベルト・アセンブリの弛みを取り除くようにス
   プールを巻き取るための巻取り手段を含んでいる、請求項１に記載の複数の車両
   搭乗者の周りの残存するシート・ベルト（３８）の弛みを取り除くシステム（３
   ０）。
3. 【請求項３】 前記フレキシブル引張り部材が、フレキシブル材料スプール
   （８６）のスロットを介して摺動式に受けられる１本のフレキシブル材料を含ん
   でいる、請求項２に記載の複数の車両搭乗者の周りの残存するシート・ベルト（
   ３８）の弛みを取り除くシステム（３０）。
4. 【請求項４】 １本のフレキシブル材料が１本のシート・ベルト材料である
   、請求項３に記載の複数の車両搭乗者の周りの残存するシート・ベルト（３８）
   の弛みを取り除くシステム（３０）。
5. 【請求項５】 さらに、それぞれ引張り部材の一端に連結し、各引張り部材
   が各接続部材を引く方向を変えるためのガイド・ループ手段（１２４）を含んで
   いる、請求項３に記載の複数の車両搭乗者の周りの残存するシート・ベルト（３
   ８）の弛みを取り除くシステム（３０）。
6. 【請求項６】 前記ベルト締付け手段が、 フレームに回転可能に取り付けられ、２つの開口部（１４３）をその中に含ん
   でいるスプール（８６）と、 それぞれ第１の端部を有する２つのフレキシブル引張り部材（１３０ａ、１３
   ０ｂ）であって、各引張り部材の第１の端部は各々の開口部内でロックされ、各
   引張り部材は第２の端部を含んでおり、引張り部材の第１の端部は第１のバック
   ルの接続部材の第２の端部接続され、他の引張り部材の第２の端部は他のバック
   ルの接続部材の第２の端部に接続された引張り部材と、 スプールに動作可能にリンクされており、フレキシブル引張り部材をその中に
   巻き取り、それにより各シート・ベルト・アセンブリの弛みを取り除くようにス
   プールを巻き取る巻取り手段とを含んでいる、請求項１に記載の複数の車両搭乗
   者の周りの残存するシート・ベルト（３８）の弛みを取り除くシステム（３０）
   。
7. 【請求項７】 さらに、それぞれ各引張り部材に連結し、引張り部材が各接
   続部材を引く方向を変えるガイド手段（１４０）を含んでいる、請求項６に記載
   の複数の車両搭乗者の周りの残存するシート・ベルト（３８）の弛みを取り除く
   システム（３０）。
8. 【請求項８】 引張り部材が１本のケーブルにより形成される、請求項６に
   記載の複数の車両搭乗者の周りの残存するシート・ベルト（３８）の弛みを取り
   除くシステム（３０）。
9. 【請求項９】 共通の接続位置に接合され、それぞれの第２の端部に接続さ
   れた複数のフレキシブルな複数の引張り部材と、 共通の接続位置に接続されており、接続位置を直線的に引張り、それにより接
   続部材を引張り、各バックルを引張って各シート・ベルト（３８）アセンブリに
   関連する弛みを取り除くためのプリテンション手段（１００）とを含んでいる、
   請求項１に記載の複数の車両搭乗者の周りの残存するシート・ベルト（３８）の
   弛みを取り除くシステム（３０）。